Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Метеорология и климатология. Лабораторный практикум для студентов бакалавриата по направлениям подготовки 35.03.01 «Лесное дело» и 20.03.02 «Природооб

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 119 10 11 > Следующая >>>

имеется бесконечный винт, так называемая червячная передача она соприкасается с зубчатым колесом счетчика оборотов.

Под действием ветра крестовина вращается выпуклыми частями вперед и вращает три стрелки счетчика оборотов. Каждая стрелка имеет свой циферблат, по которому большая стрелка показывает число оборотов от 0 до 100, а две малые стрелки – соответственно сотни и тысячи оборотов. Сбоку счетчика внизу имеется подвижное колечко 3, при перемещении его вверх счетчик включается и начинает счет оборотов крестовины, при перемещении колечка 3 вниз ось 1 отключается и счетчик прекращает счет оборотов.

На корпусе прибора укреплены еще два неподвижных колечка – выше и ниже колечка 3. Чтобы включать и выключать счетчик, не подходя близко к прибору, к колечку 3 привязаны два тонких шнурка; один из них продет через верхнее неподвижное колечко, другой – через нижнее. Если потянуть за тот или другой шнурок, то можно колечко 3 поднять вверх и включить счетчик или опустить его вниз и выключить счетчик. В нижней части анемометр имеет ножку с винтовой нарезкой для укрепления прибора на стойке.

Для измерения скорости ветра анемометр устанавливают в заданном месте и на заданной высоте, предварительно записав показание счетчика.

Затем при помощи шнурка включают счетчик и замечают время с точностью до секунды. Через определенный промежуток времени, например через 100 секунд, счетчик выключают и снова записывают его показания. Разность показаний счетчика дает число оборотов крестовины за 100 секунд. Затем по тарировочной кривой данного прибора определяют среднюю скорость ветра (м/с) за время наблюдения. Прибор достаточно чувствителен и хорошо действует в условиях горизонтального воздушного потока.

Особенность ручного анемометра, в том, что если угол между направлением ветра и плоскостью крестовины небольшой (до 30 °), но искажения невелики. Однако если угол возрастает и достигает, например, 73 °, то крестовина на ветру не вращается, а при дальнейшем увеличении угла вращается в обратную сторону и уменьшает показания счетчика. Следовательно, ручным анемометром нельзя пользоваться в тех местах, где направление движения воздушной массы, действующей на анемометр, может значительно отличаться от горизонтального, например, на склонах гор, вблизи деревьев, лесных полос, строений и т. п.

Задачи

1. В табл. 8.1 приводятся многолетние данные повторяемости направления ветра (в процентах) в различные часы дня, января и июля, по ст. Алма-Ата. По указанным данным построить розы ветров. Сравнить графики между собой.

Таблица 8.1

Данные повторяемости направления ветра (в процентах)

Месяц

С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ

Январь 5 4 9 37 21 16 5 3

Июль 1 2 4 76 13 2 1 1

Январь 14 14 4 1 21 15 17 10

Июль 21 26 5 8 8 10 8 14

Направление

2. В табл. 8.2 представлены данные средних скоростей ветра (м/с) различных направлений по станциям, расположенным на различных высотах. Построить розы скоростей ветра.

Таблица 8.2

Данные средних скоростей ветра (м/с)

Станция Высота, м С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ

Обсерватория 404 4,3 3,5 2,2 2,4 2,0 1,4 2,1 4,4

Ботанический сад 465 0 0 2,8 2,5 2,7 3,1 4,2 0

Бирюса 695 4,0 1,9 1,8 1,8 1,5 6,3 6,7 4,9

Оленья речка 1 345 1,5 1,8 1,6 1,4 1,8 2,0 2,8 6,4

3. В табл. 8.3 приведен суточный ход скорости ветра (м/с) для ст. Эльбрус. Построить по этим данным график суточного хода скорости ветра.

Таблица 8.3

Суточный ход скорости ветра (м/с)

Сроки наблюдений, ч Х XI XII I II III

1 12,7 7,4 11,5 9,8 11,3 9,9

7 10,7 7,5 10,3 8,8 10,8 9,6 13 10,7 7,1 10,5 7,3 10,5 9,3 19 11,2 6,9 11,1 10,0 11,4 9,7

Порядок выполнения работы. Студенты, изучив информацию по приборам для измерения скоростей и направления ветра, делают краткий конспект, строят розу ветров по приведенным данным, и отвечают на вопросы и задания, приведенные после лабораторной работы.

Контрольные вопросы и задания

1. Как определяют направление ветра – по стороне, откуда он

дует или куда?

2. Чем характеризуются ветра?

3. Назовите, какие приборы применяются для измерения на-

правления и скорости ветра.

4. Что такое анемометр?

5. Что такое роза ветров?

6. По каким показателям строят розу ветров?

7. Назовите практическое значение сведений, отображаемых

в розах ветров.

8. Опишите шкалу Бофорта.

9. Где применяют знания о преобладающих ветрах на территории?

10. Какие Флюгеры бывают, и где они установлены на метео-

станциях?

Лабораторная работа 9

НАБЛЮДЕНИЯ ОБЛАЧНОСТИ

(1 ч)

Цель работы: изучить классификацию форм и видов облаков, причины и особенности их развития.

Задачи работы: научиться распознавать виды облаков в природных условиях по внешнему виду и морфологическому строению.

Обеспечивающие средства: описания основных форм облаков, иллюстрации основных видов облаков.

Задание: описать виды и формы облаков.

Краткие теоретические сведения

Главной причиной образования облаков являются восходящие движения воздуха. При таких движениях воздух адиабатически охлаждается, и водяной пар, содержащийся в нем, достигает насыщения и сгущается.

Облачностью называется степень покрытия неба облаками.

Определение количества облаков. Количество облаков опре- деляется по 10-ти балльной шкале (от 1 до 10). Полное покрытие неба облаками соответствует 10 баллам; ясное небо – 0; 0,1 покрытия – 1 балл и т. д. Наблюдение за количеством облаков производится на глаз с одного и того же места. Помимо общего количества облаков записывают отдельное количество нижних облаков. День считается пасмурным, если облачность от 3 баллов и больше, и ясным, если облачность 2 балла и меньше.

Классификация облаков и описание их основных форм. Со- гласно классификации облаков, принятой для метеорологических наблюдений, они делятся на 4 яруса: три яруса в зависимости от высоты основания облаков (верхний, средний и нижний); к четвертому ярусу относятся облака в виде отдельных масс, значительно простирающихся по вертикали. Их основания обычно находятся в нижнем ярусе, а вершина – часто в среднем или верхнем ярусе. По внешнему виду различают 10 основных форм облаков:

1. Облака верхнего яруса (высота основания выше 6 км):

а) перистые;

б) перисто-кучевые;

в) перисто-слоистые.

2. Облака среднего яруса (высота основания 2–6 км):

г) высоко-кучевые;

д) высоко-слоистые.

3. Облака нижнего яруса (высота основания ниже 2 км):

е) слоисто-кучевые;

ж) слоистые;

з) слоисто-дождевые.

4. Облака вертикального развития:

и) кучевые;

к) кучево-дождевые.

Облака верхнего яруса состоят из мелких ледяных кристаллов. Это очень тонкие облака, через которые просвечивают не только солнце и луна, но часто и голубое небо. Осадки из них не выпадают.

Перистые по внешнему виду представляет собой отдельные очень тонкие волокна, распределяющиеся по небу, то более или менее параллельно, то причудливо перепутываясь клубком.

Перисто-кучевые облака по внешнему виду напоминают очень мелкие белые волны, хлопья или рябь.

Перисто-слоистые облака имеют вид белой или голубоватой тонкой однородной пленки.

Облака среднего яруса значительно плотнее облаков верхнего яруса. Состоят они преимущественно из переохлажденных капель воды и кристаллов льда, зимой из них могут выпадать небольшие осадки.

Высоко-кучевые облака белого, серого и синеватого цвета, по внешнему виду напоминают крупные гальки или хлопья, разделенные просветами неба, но могут сливаться почти в сплошной покров.

Высоко-слоистые облака серого или синеватого цвета, представляют собой однородную пелену слегка волнистого строения. На нижней поверхности таких облаков наблюдается слабо выраженная слоистость. Солнце и луна просвечивают через них как через матовое стекло, а через плотные совсем не просвечивают. Края облаков, проходящие вблизи солнца и луны, окрашиваются в слаборадужные тона.

Нижний ярус облаков имеет вид низких серых тяжелых гряд или пелены, закрывающей небо сплошным покровом. Солнце через них, как правило, не просвечивает.

Слоисто-кучевые облака представляют собой крупные гряды, пластины или хлопья серого цвета, разделенные просветами или слившиеся в сплошной покров. Осадков, обычно из них не выпадает.

Слоистые облака покрывают все небо однородной серой или желто-серой пеленой. По внешнему виду напоминают туман, приподнятый над землей. Нижняя часть их иногда может быть разорванной, клочковатой. Состоят они из мелких капель воды, ледяных кристаллов и снежинок. Осадки выпадают из слоистых облаков редко и то в виде мороси, мелкого снега или отдельных снежных зерен.

Слоисто-дождевые облака представляют собой сплошной облачный слой темно-серого цвета, иногда с желтоватым или синеватым оттенком. Состоят они из переохлажденных капель воды и ледяных кристаллов. Из этих облаков выпадают осадки обложного характера в виде дождя и снега.

Облака вертикального развития имеют вид отдельных плотных облачных масс с плоскими основаниями и причудливыми вершинами, напоминающими громоздящиеся купола башни. Вершины облаков всегда ослепительно белые, а основания могут быть сероватыми или темно-серыми.

Порядок выполнения работы. Студенты, изучив информацию по развитию основных форм и ярусов облаков, делают краткий конспект, и отвечают на вопросы и задания, приведенные после лабораторной работы.

1. Назовите цели изучения семейств и форм облаков.

2. В чем причины образования облаков?

3. Сколько ярусов облаков выделяют в метеорологии?

4. Сколько существует основных форм облаков?

5. Опишите принцип разделения облаков на водяные, ледяные и

смешанные.

6. Из каких форм облаков выпадают осадки?

7. Каковы условия формирования облаков вертикального развития?

8. Что такое облачность?

9. Сколько баллов в шкале определения облачности?

10. Назовите условия развития редких видов облаков.

Контрольные вопросы и задания

ТЕМА 2. СИНОПТИКА

Лабораторная работа 10

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОГНОЗЫ

(1 ч)

Цель работы: изучить виды прогнозов погоды, и комплексную классификацию погод.

Задачи работы: научиться составлять краткосрочный прогноз.

Обеспечивающие средства: приборы для измерения необходи-

мых метеорологических элементов для составления краткосрочного прогноза.

Задание: снять показания метеоэлементов и составить кратко- срочный прогноз погоды.

Краткие теоретические сведения

Прогноз погоды – технология, позволяющая предопределить и описать будущую погоду для данного времени и места. Существует тройная классификация прогнозов в зависимости от длительности охватываемого периода. Прогнозы бывают: краткосрочные и долгосрочные.

Краткосрочный прогноз охватывает ближайшие 24 часа и со- держит сведения о скорости ветра, облачности и температуре.

Долгосрочный прогноз с малым опережением рассчитан на 2–5 суток вперед и содержит информацию о преобладающих крупных атмосферных образованиях – циклонах и антициклонах.

Долгосрочный прогноз с большим опережением содержит ту же, но более обширную информацию и охватывает период от 5 дней и далее.

Обычно в прогнозах даются усредненные схемы распределения давления и перемещения атмосферных образований. Искусственные спутники повысили точность прогнозов погоды, особенно там, где это касается мощных атмосферных возмущений (ураганов и др.).

Комплексная классификация погод.

Погоду как состояние атмосферы характеризуют комплексом взаимосвязанных показателей: температура воздуха, давление, осадки, ветер, облачность и другие. Систематические наблюдения за погодой, её изучение позволили выделить комплексные типы погоды. Типы погоды объединяются в три большие группы: погоды морозные, с переходом через 0 °С и безморозные. В каждой группе выделяются несколько классов погод.

Комплексная классификация погод:

Класс безморозных погод:

I. Засушливо суховейная (t > 22 ºС, r < 40 %). II. Умеренно засушливая (t > 22 ºС, r = 40–60 %). III. Малооблачная. (I–III) – антициклональные типы погод. IV. Облачная днем. Возникает при прохождении фронта днем

или при прогревании воздуха над теплой поверхностью.

V. Облачная ночью. Возникает при прохождении фронта ночью

или над теплой по сравнению с сушей поверхностью моря.

VI. Пасмурная без осадков. VII. Пасмурная с осадками (дождливая). (VI–VII) – погоды фронтального происхождения. VIII. Влажнотропическая (t > 22 °С, r > 80 %). Свойственна

условиям избытка тепла и влаги.

Классы погоды с переходом через 0º: IX. Облачная днем. Часто возникает при прохождении фронтов. X. Ясная днем. Возникают при повышенном давлении.

Морозные погоды:

X и XI. Слабо и умеренно морозные (t от 0 ºС до –12,5 ºС). XII. Значительно морозная (t от –12,5 ºС до –22,5 ºС).

ХIII. Сильно морозная (t от –22,5 ºС до –32,5 ºС). ХIV. Жестоко морозная (t от –32,5 ºС до –42,5 ºС). XV. Крайне морозная (t ниже –42,5 ºС).

Прогнозы трудное дело. Оценивают качество прогноза его оправдываемостью. К краткосрочным прогнозам относятся прогнозы с заблаговременностью на 1–3 суток. Оправдаемость таких прогнозов примерно 80–90 %. Долгосрочные прогнозы бывают малой заблаговременности (4–8 суток) и большой заблаговременности (месяц, сезон). Оправдываемость таких прогнозов около 70 % (табл. 10.1).

Погоды, по особенностям преобладающих атмосферных процессов, можно разделять на погоды фронтального типа, внутримассовые, циклонального типа, антициклонального типа.

Изучение погоды имеет огромное практическое значение. Прогнозы ее нужны всем отраслям хозяйства. Имеется служба погоды, которая организует наблюдения за погодой. Наблюдения ведутся на метеостанциях, метеозондами, с помощью метеоракет, метеоспутников. Информация о погодах поступает в центры погоды, где подвергаются обработке. Составляются синоптические карты (карты погоды), являющиеся основой для прогноза погоды.

Таблица 10.1

Классификация сроков метеорологических прогнозов

6 Долгосрочный прогноз Прогноз на период от 30 сут до 2-х лет

6.1

6.2

6.3

7.1

7.2

климатической продукцией. Б) Сезон ориентировочно определяется как зимний – декабрь/ январь/ февраль, весенний – март/ апрель/ май и т. п. в Северном полушарии. В тропической зоне сезоны могут иметь различную продолжительность; могут составляться ориентировочные прогнозы, охватывающие несколько месяцев.

Прогноз текущей

погоды

Сверхкраткосрочный прогноз погоды Краткосрочный прогноз погоды Среднесрочный прогноз погоды

Прогноз погоды с расширенным сроком

Месячный ориентировочный прогноз

3-х месячный или 90-суточный ориентировочный прогноз

Сезонный ориентировочный прогноз Прогнозирование климата

Прогнозирование изменчивости климата

Прогнозирование климата

Примечания. А) В некоторых странах долгосрочные прогнозы считаются

Описание текущей погоды и прогноз

метеорологических параметров на срок

от 0 до 2 ч Прогноз метеорологических параметров на период до 12 ч Прогноз метеорологических параметров на период от 12 до 72 ч (3 сут) Прогноз метеорологических параметров на период от 72 (3 сут) до 240 ч (10 сут) Прогноз метеорологических параметров на период от 10 до 30 суток, обычно осреднённых и выраженных в виде отклонений от климатических величин для этого периода

Описание осреднённых метеорологических параметров, выраженных в виде отклонений (аномалий) от климатических величин для этого месяца (не обязательно для предстоящего месяца) Описание осреднённых метеорологических параметров, выраженных в виде отклонения от климатических величин для этого 90суточного периода (не обязательно для предстоящего 90-суточного периода) Описание осреднённых метеорологических параметров, выраженных в виде отклонения от климатических величин для этого сезона

На срок свыше 2-х лет

Описание ожидаемых параметров климата, связанных с изменением межгодовых, декадных и внутривековых климатических аномалий Описание будущего климата с учётом влияния естественных и антропогенных факторов

Порядок выполнения работы. Студенты, изучив информацию

по составлению разных видов метеопрогнозов, делают краткий

конспект. Снимают измерения с приборов, составляют краткосрочный прогноз погоды. Отвечают на вопросы и задания, приведенные после лабораторной работы.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое прогноз погоды?

2. Какие прогнозы бывают?

3. Какие классы погод вы знаете?

4. Какая классификация сроков метеорологических прогнозов

существует?

5. Сколько классов включает в себя комплексная классификация

погод?

6. Что такое класс безморозных погод?

7. Что такое морозные погоды?

8. Какое значение имеет прогноз погоды?

9. Что показывают синоптические карты?

10. Опишите циклоническую и антициклоническую погоду.

Лабораторная работа 11

КЛИМАТ И МИКРОКЛИМАТ. КЛИМАТИЧЕСКИЕ КЛАССИФИКАЦИИ

(1 ч)

Цель работы: изучить виды климатов, их классификации.

Усвоить что такое мезо- и микроклимат.

Задачи работы: разобраться в классификациях климата. Обеспечивающие средства: теоретический материал, видеома-

териал.

Задание: четко освоить понятия и определения климата, клима-

тообразующие факторы, разные классификации климата.

Краткие теоретические сведения

Климат, многолетний режим погоды на данной территории. Погоду в любой момент времени характеризуют определенные комбинации температуры, влажности, направления и скорости ветра. В некоторых типах климата погода существенно меняется каждый день или по сезонам, в других – остается неизменной. Климатические описания основываются на статистическом анализе средних и экстремальных метеорологических характеристик. Как фактор природной среды климат влияет на географическое распределение растительности, почв и водных ресурсов и, следовательно, на землепользо-

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 119 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]